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基于传感器的地上植物与病原体相互作用的表型分析

2022/8/24
植物病原体导致全球作物减产,提高抗病能力的育种和精准农业管理是限制此类产量损失的两种方法。两者都依赖于检测和量化植物病害的迹象和症状。为了实现这一目标,植物表型分析领域利用了非侵入性传感器技术。与侵入式方法相比,这可以提通量并允许对植物进行重复测量。

植物-病原体相互作用的现象和症状。图示的化学结构是代表初级代谢的葡萄糖,以及代表次级代谢的肉桂酸

非生物胁迫和产量反应已通过表型技术成功测量,尽管植物病害与作物生产存在相关性,但生物胁迫的表型分析方法发展较少。植物和病原体之间的相互作用会导致各种迹象(病原体本身可以被检测到)和不同的症状(植物的可检测反应)。在这里,作者回顾了用于感知植物地上部分信息和症状的各种传感器技术的优缺点,包括单色、RGB、高光谱、荧光、叶绿素荧光、热传感器,以及拉曼光谱, X 射线计算机断层扫描和光学相干断层扫描。

生物样品中电磁辐射的物理路径及其使用非侵入式传感器的检测。 被动(环境光)或主动辐射可用于照亮或激发样品。 辐射可以不同程度地被样品反射、透射、散射、吸收和再发射。 然后可以使用位于侧面的传感器测量辐射特征

作者认为,为每种植物病害情况选择或组合合适的传感器,并以足够的空间分辨率进行测量,可以对植物病害的地上性状和症状进行有效和准确的测量。

来源:Plant Methods.Sensor-based phenotyping of above-ground plant-pathogen interactions.Florian Tanner, Sebastian Tonn, Jos de Wit, Guido Van den Ackerveken, Bettina Berger & Darren Plett
https://plantmethods.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13007-022-00853-7